【安防展覽網(wǎng) 時事聚焦】近日，4名地質(zhì)調(diào)查員因開展野外作業(yè)殉職一事牽動各方的心，同時也給人們敲響了野外作業(yè)的安全警鐘。9天時間，經(jīng)過1000多人、數(shù)百架汽車、直升機的地毯式搜尋，通過無人機熱成像終于鎖定4名失聯(lián)地質(zhì)人員的位置。
生命的逝去令人悲痛，此次的教訓(xùn)尤其深刻。在發(fā)生人員失聯(lián)、定位失衡時，應(yīng)利用好現(xiàn)有的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)手段投入救援，以最大程度保障人員生命安全值得讓人重視。紅外熱成像作為新興的技術(shù)，在泛安防方面的作用漸顯。
01、“紅”出圈的N種賦能場景
去年以來，受疫情影響，人體溫度監(jiān)控系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)在醫(yī)院、學(xué)校、商場等眾多公共場所，并帶動紅外熱成像儀需求的大幅增長。Yole公開數(shù)據(jù)顯示，2020年紅外熱成像儀全球市場規(guī)模達(dá)到76億美元，預(yù)計未來3-4年，將有超150萬臺紅外成像儀專門用于監(jiān)測體溫。
事實上，紅外熱成像儀早就被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、技術(shù)不斷進(jìn)步和產(chǎn)品成本下降，近年來才在民用領(lǐng)域獲得更廣闊的發(fā)展空間。
安防監(jiān)控：大型城市的鐵路、民航等客運量，在城鎮(zhèn)化率提高的帶動下也大幅提升。依靠可見光監(jiān)控的傳統(tǒng)安防方式在炫光、閃爍等情況下誤報率過大，不受可見光影響的紅外熱成像儀逐漸成為一眾安防廠商的關(guān)注焦點。據(jù)悉，海康威視、大華等巨頭廠商均已開始布局紅外熱成像市場。
智能駕駛：現(xiàn)下，自動駕駛技術(shù)日趨成熟，然當(dāng)車輛處于眩光、霧霾、沙塵等惡劣環(huán)境時，自動駕駛就極有可能變?yōu)?ldquo;危險駕駛”。而基于紅外熱成像儀的搭載，車輛在黑暗、煙塵籠罩的情況下也可看清遠(yuǎn)方，大大降低了危險的發(fā)生。
智能家居：紅外熱成像雖不能透視，但可以檢測地暖傳導(dǎo)至地板的熱量，呈現(xiàn)地暖位置與走向。另外，裝有紅外模組的智能空調(diào)，可感知范圍內(nèi)的人員和溫度情況，以實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)空調(diào)溫度的功能，甚至還可根據(jù)人員的方位、坐姿調(diào)節(jié)風(fēng)向和風(fēng)速。
醫(yī)學(xué)治療：除無感測溫外，紅外熱成像儀還可起到預(yù)防疾病發(fā)生的作用。一般情況下，人體溫度對稱均勻分布。當(dāng)患有慢性病時，部分器官的代謝強度會偏低；而有疼痛、炎癥或腫瘤癥狀時，溫度則會偏高。現(xiàn)今結(jié)構(gòu)影像呈現(xiàn)的CT診療手段只能檢測器官已發(fā)生病變的結(jié)果。相關(guān)診療技術(shù)或機器嵌入紅外檢測技術(shù)后，解決了“事后治療”的痛點，實現(xiàn)了“治未病”的效果。
警用執(zhí)法：如此次地質(zhì)調(diào)查員的搜救，在相關(guān)范圍內(nèi)規(guī)劃航線，設(shè)置搜人或區(qū)域測溫模式后，可實現(xiàn)對范圍內(nèi)的高效監(jiān)控及目標(biāo)定位，協(xié)助搜集人員進(jìn)行援助，大大提高了救援效率。
值得一提的是，前段時間河南陷入澇災(zāi)時，紅外熱成像夜視儀就已被用于應(yīng)急救援工作。據(jù)了解，洪澇災(zāi)害發(fā)生時，水面往往摻雜各種漂浮物，由此加大了搜救環(huán)境的復(fù)雜度和搜救難度。而紅外熱成像除起到上文提到的惡劣環(huán)境下，提高救援效率作用外，還可遠(yuǎn)距離24小時監(jiān)控水庫等滲漏點、開裂塌方、水流大小/水位、山體滑坡等情況，進(jìn)一步在精確搜索模式下找到目標(biāo)物。
隨著紅外傳感器分辨率更高、功耗更低、尺寸更小，探測距離更遠(yuǎn)，越來越多的行業(yè)/領(lǐng)域正加大對紅外熱成像技術(shù)的關(guān)注。綜合來看，基于測溫與夜視的強大功能，紅外熱成像已被廣泛應(yīng)用于公共安全、消防救援、醫(yī)療等領(lǐng)域。
02、悄然打開的市場藍(lán)海
說了這么多，紅外熱成像是什么？通俗來看，紅外熱成像儀是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。通過探測目標(biāo)發(fā)出的紅外輻射，再經(jīng)光電轉(zhuǎn)換、處理、數(shù)字圖像處理等環(huán)節(jié)，即可轉(zhuǎn)變目標(biāo)物體的溫度分布圖為視頻圖像，從而獲取相關(guān)信息。
根據(jù)功能定位的不同，紅外熱成像儀有測溫和非測溫產(chǎn)品之分。測溫類熱像儀一般應(yīng)用于將溫度測量作為首要的商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域，例如預(yù)防維護(hù)、科研、石油化工和醫(yī)療檢疫等領(lǐng)域；反觀非測溫類紅外熱成像儀，因其只生成紅外圖像，因此被廣泛用于安全監(jiān)控、輔助駕駛、夜市導(dǎo)航、執(zhí)法等領(lǐng)域場景。
根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同，紅外熱成像市場可分為軍用和民用紅外熱成像。據(jù)弗若斯特沙利文、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理數(shù)據(jù)，2020年全球軍用紅外熱成像市場占比高達(dá)63.1%，民用僅占36.9%。
軍用方面，受益于探測距離遠(yuǎn)、靈敏度高等優(yōu)勢，在成本得到有效控制下，制冷紅外熱成像有望逐漸取代非制冷紅外熱成像產(chǎn)品，從而擴大使用范圍和使用量。
民用方面，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和消費水平的提高，越來越多的紅外熱成像產(chǎn)品落地應(yīng)用；與此同時，物聯(lián)網(wǎng)、5G、等新興領(lǐng)域的崛起也將推動紅外熱成像市場規(guī)模持續(xù)擴大，市場需求空間也愈發(fā)廣闊。
近年來，多重利好下，軍、民兩用的紅外熱成像儀市場規(guī)模均得到較大的提升。軍用領(lǐng)域，中央軍委、國務(wù)院等多部門為鼓勵國防科技工業(yè)的發(fā)展，陸續(xù)出臺了一系列支持政策；在民用領(lǐng)域，能源部和發(fā)改委也緊隨其后，頒布眾多政策扶持集成電路和光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。整體來看，國家為行業(yè)發(fā)展建立了良好的政策環(huán)境，對促進(jìn)行業(yè)長期發(fā)展有重要推動作用。
可以看見，盡管疫情爆發(fā)帶來的經(jīng)濟(jì)危機大背景下，紅外熱成像市場的增長率雖然低于預(yù)期增長，但其細(xì)分產(chǎn)品熱成像探測器也得到了未有的”曝光“，醫(yī)院、各重要交通關(guān)口、商場等公共場所隨處可見搭載了熱成像系統(tǒng)，用于監(jiān)測發(fā)熱相關(guān)的測溫設(shè)備。
不可否認(rèn)的是，紅外熱成像正成為一個新的市場焦點。全球研究機構(gòu)Marketsand Markets研究報告顯示，2020-2025年，全球紅外熱成像將以年7.6%的復(fù)合增長率持續(xù)增長。
03、賽道企業(yè)奮起直追
紅外成像是集光學(xué)、集成電路/傳感器設(shè)計、MEMS工藝、計算機和物理學(xué)等為一體的技術(shù)密集型行業(yè)，具有較高的資質(zhì)、技術(shù)壁壘。而從陣列規(guī)模、像元尺寸、NETD 等專業(yè)指標(biāo)來看，在非制冷探測器方面，國內(nèi)產(chǎn)品已成功追趕國外，產(chǎn)品性能相差無幾。
當(dāng)前，我國紅外熱成像儀賽道擁擠，分為軍工、中科院下屬單位和民營三大企業(yè)類別。自2020年來，民用領(lǐng)域的擴大也帶動了一批民營企業(yè)的崛起，據(jù)統(tǒng)計，中國廠商高德紅外、海康威視、睿創(chuàng)微納和大立科技已擠進(jìn)全球十強，市場總占比已達(dá)到44%。
高德紅外歸屬于軍工企業(yè)，是國內(nèi)紅外探測器領(lǐng)域的巨頭企業(yè)。據(jù)了解，高德紅外自主研發(fā)的百萬像素級雙色雙波段紅外探測器，打破了發(fā)達(dá)國家的技術(shù)壟斷，使我國成功躋身于紅外探測器芯片技術(shù)的前沿。另外，其生產(chǎn)的無接觸式全自動紅外熱成像測溫告警系統(tǒng)已在醫(yī)院、學(xué)校、商場、寫字樓、重要交通樞紐等均有應(yīng)用。
瑞創(chuàng)微納，是一家專注非制冷紅外熱成像與MEMS 傳感技術(shù)開發(fā)的集成電路芯片企業(yè)，產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于軍/民用領(lǐng)域。值得一提的是，在非制冷紅外探測器核心技術(shù)方面，瑞創(chuàng)微納成功研制出全球首款1920×1080@8μm 非制冷紅外 探測器芯片，填補了世界空白。
據(jù)麥姆斯咨詢，海康威視子公司海康微影2019年推出的160 x 120分辨率產(chǎn)品，采用了先進(jìn)的晶圓級封裝技術(shù)，大大節(jié)約了成本占比較大的封裝材料，同時降低了傳感器的成本，是推動熱成像行業(yè)進(jìn)入”千元時代“的關(guān)鍵。
近年來，伴隨著基礎(chǔ)工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)的紅外熱成像產(chǎn)業(yè)也得到了大力發(fā)展；同時，在賽道企業(yè)奮起直追，各核心技術(shù)不斷積累、進(jìn)步下，我國紅外熱成像產(chǎn)業(yè)正朝著自主化、先進(jìn)化發(fā)展。
寫在最后
應(yīng)急救援任務(wù)需要克服惡劣氣候地理條件，而搭載紅外熱成像儀的設(shè)備或技術(shù)搜救可以有效解決這一問題。未來，紅外熱成像儀等技術(shù)的力量將在風(fēng)險防范、應(yīng)急救援等多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用，為生命安全筑牢防線。
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